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Pipeline-System Es wird ein Pipeline-System geschaffen, das insbesondere
für den Transport von flüssigem Erdgas (FE) vorgesehen ist und Bauabschnitte aus
isoliertem Rohr aufweist, wobei jeder Bauabschnitt ein äußeres Rohr und ein inneres
Rohr besitzt, das vermittels Anordnungen, wie Entspannungskegeln zusammengedrückt
und an dem äußeren Rohr befestigt ist und in dem ringförmigen Raum zwischen den
inneren und äußeren Rohren ist vorzugsweise eine Wärmeisolation vorgesehen. Derartige
Entspannungskegel sind an Endteilen jedes Bauabschnittes angebracht und wirken dergestalt,
daß die zusammendrückende Belastung von dem inneren Rohr in eine Zugbelastung auf
dem äußeren Rohr übertragen wird, und es ist ebenfalls vorzugsweise eine Wärmeisolation
zwischen der Verbindung jedes Entspannungskegels mitdeia inneren und äußeren Rohr
vorgesehen. Wenn FE durch das innere Rohr mit einer niedrigen Temperatur in der
Größenordnung von -1600C geführt wird, ergibt sich ein Widerstand gegenüber dem
Zusammenziehen des inneren Rohrs, das unter einer zusammendrückenden Krafteinwirkung
steht durch die physikalische Verbindung mit dem äußeren Rohr. Die zusammendrückende
Krafteinwirkung in dem inneren Rohr wird durch die Zugkraft in dem äußeren Rohr
aufrechterhalten, wobei sich das äußere Rohr bei Normaltemperatur befinden kann,
so daß das gesamte Zusammenziehen des Systems bedingt durch eine Temperaturverringerung
des inneren Rohrs kleinstmöglich gehalten wird.
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Die Erfindung betrifft Pipeline-Systeme, die insbesondere für den
Transport von Flüssigkeiten mit sehr niedriger Temperatur oder kryogener Flüssigkeiten,
insbesondere Naturgas, vorgesehen sind, wobei dieselben üblicherweise im wesentlichen
in flüssiger Form vorliegen und nachfolgend BE genannt werden. Erfindungsgemäß wird
insbesondere ein Pipeline-System der angegebenen Art geschaffen, das eine Anordnung
aufweist, durch die das gesamte Zusammenziehen des Systems während des Hindurchtritts
von FE durch dasselbe kleinstmöglich gehalten wird.
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Ein insbesondere irretierendes Problem, das sich bei Pipeline-Anlagen
für verflüssigtes Erdgas ergibt, besteht in dem Erfordernis in derartigen Systemen
Anordnungen zu schaffen, die die lineare Rohrausdehnung und Zusammenziehen kompensieren,
wie es sich einerseits ergibt innerai derjenigen Zeitspannen, wenn das Rohrsystem
praktisch normale Temperatur aufweist, z.B.
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wenn kein FE durch das System fließt, sowie andererseits, wenn ein
derartiges System sehr niedrigen oder kryogenen Temperaturen in der Größenordnung
von etwa lCcr"( und d darunter während des Durchtritts durch FE durch dasselbe unterworfen
ist. Es sind bisher verschiedene umständliche und kostspielige Anordnungen für das
Kompensieren eines Zusammenziehens eines derartigen FE-Pipeline-Systems angewandt
worden, die z.B. die Verwendung von Balgen oder Ausdehnungsstücken erforderten,
die sich in regelmäßigen Intervallen längs der Pipeline befinden.
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Derartige Anordnungen für die Temperaturkompensation von FE-Pipelines
nach dem Stand der Technik sind jedoch nicht nur kostspieli] und umstäli, sondern
bedingen auch ein potentielles Leckproblem. Die Situation wird dort noch schwieriger,
wo z.B. eine Temperaturkompensation über sehr lange Strecken in der Größenordnung
von etwa 1 km oder mehr der FE-Pipeline erforderlich ist.
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Erfindungsgemäß werden nun diese Nachteile dadurch ausgeräumt, daß
ein Pipeline-System geschaffen wird, das sich insbesondere für den Transport einer
Flüssigkeit sehr niedriger Temperatur oder kryogener Flüssigkeit, insbesondere verflüssigtem
Erdgas, dient und ein inneres Rohr oder Umkleidung für den Transport der kryogenen
Flüssigkeit und ein äußeres Rohr oder Umkleidng im Abstandsverhältnis gegenüber
der inneren Umkleidung und konzentrisch um die innere Umkleidung herum angeordnet,
aufweist, sowie der inneren und äußeren Umkleidungen Anordnungen zugeordnet sind,
die diese Umkleidungen in Lagen bezüglich zueinander festlegen und so ausgelegt
sind, daß das Zusammenziehen des gesamten Systems bei dem Hindurchtritt einer kryogenen
Flüssigkeit durch dasselbe kleinstmöglich gehalten wird.
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Die erfindungsgemäße, für kryogene Flüssigkeiten vorgesehene insbesondere
für den Transport von FE dienende Pipeline weist 3auabschnitte auf, wobei jeder
derartige Abschnitt ein inneres Rohr besitzt, das zusammengedrückt ist und vermittels
einer Anordnung, vorzugsweise in Form von Entspannungskegeln, an dem äußeren Rohr
befestigt ist. Die Bauabschnitte sind miteinander durch geeignete Anordnungen unter
Ausbilden eines einstückigen Pipeline-Systems verbunden, wodurch sich ein kontinuierlicher
Flüssigkeitsfluß des FE durch das innere Rohr jedes Bauabschnittes ergibt. Die Entspannungsvorrichtungen,
d.h. Entspannungskegel, weisen eine Doppelfunktion auf, und zwar übertragen dieselben
die zusammendrückenden Krafteinwirkungen von dem inneren Rohr in eine Zugbelastung
an dem äußeren Rohr und ergeben weiterhin einen thermischen Widerstand gegenüber
dem Wärmefluß von dem einen dieser Rohre zu dem anderen dieser Rohre, und insbesondere
von außerhalb des äußeren Rohrs zu der kryogenen Flüssigkeit oder dem flüssigen
Erdgas, das im Inneren des inneren Rohrs oder Umkleidung vorliegt.
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Vorzggsweise wird entweder an der Verbindungsstelle des Entspannungskegels
an der äußeren Umkleidung oder an dessen Verbindungsstelle mit der inneren Umkleidung
eine Wärmeisolätion vorgesehen, um so weiterhin den Widerstand zu erhöhen, der sich
durch die entsprechenden Entspannungsvorrichtungen oder Entspannungskegeln
gegenüber
dem Wärmefluß in das System hinein ergibt.
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Ein weiterer Widerstand gegenüber dem Wärmefluß in das System hinein
in Richtung auf das die kryogene Flüssigkeit oder das FE führende innere Rohr kann
dadurch erzielt werden, daß eine Wärmeisolation in dem ringförmigen Raum zwischen
den inneren und äußeren Rohren eingeführt wird. Eine derartige Wärmeisolation ist
vorzugsweise so ausgeführt, wie dies weiter unten im Einzelnen erläutert ist und
die weiterhin eine seitliche Abstützung für das innere Rohr ergibt, wenn dasselbe
unter zusaruniendrückender Krafteinwirkung steht, wodurch das Verhindern des Ausbeulens
weiterhin unterstützt wird.
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Wenn eine kryogene Flüssigkeit, wie FE, durch das innere Rohr hindurchgeführt
wird, wird die Neigung eines derartigen inneren Rohrs sich bei derartig niedrigen
Arbeitstemperaturen zusammenziehen, durch die zuvor vorliegende zusammendrückende
Krafteinwirkung in dem inneren Rohr ausgeglichen. Die zusammendrückende Krafteinwirkung
in dem inneren Rohr wird durch die Zugbelastung in dem äußeren Rohr aufrechterhalten,wobei
sich das äußere Rohr etwa bei Normaltemperatur befinden kann und die zusammendrückende
Kraft wird von dem inneren Rohr auf das äußere Rohr durch die Entspannungsvorrichtiung
oder Entspannungskegel übertragen.
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Das gesamte Zusammenziehen des erfindungsgemäßen Systems bei einem
Temperaturabfall von Normaltemperatur auf die niedrige Arbeitstemperatur ist eine
Funktion des Wärmeausdehnungskoeffizienten sowohl der inneren als auch der äußeren
Umkleidungen, des Temperaturbereiches innerhalb dessen jede Umkleidung oder Rohr
arbeitet, des Durchmesserverhältnisses der zwei Rohre oder Umkleidungen, sowie dem
Dickeverhältnis der entsprechenden Umkleidungen. Durch richtige Kombination dieser
Parameter kann das gesamte Zusammenziehen des Systems bedingt dufchden Temperaturabfall
kleinstmöglich gehalten werden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Schnitt durch einen
Teil des erfindungsgemäßen, temperaturkompensierten Pipeline-Systems nach einer
Ausführungsform; Fig. 2 einen Schnitt eines Einzelteils längs der Linie 2-2 nach
der Figur 1; Fig. 2a ein Einzelteil und erläutert beispielsweise die in dem System
nach der Figur 1 angewandte Isolation; Fig. 3 einen Querseitigen Schnitt längs der
Linie 3-3 nach der Figur 1; Fig. 4 eine Ansicht, teilweise weggebrochen, einer abgewandelten
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems nach Figur 1; Fig. 5 ein Einzelteil
der Bauart nach Figur 4 längs der Linie 5-5 nach Figur 4; Fig. 6 eine perspektivische
Darstellung eines weiteren Einzelteils des Pipeline-Systems nach Figur 4.
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Fig. 7 eine weitere Ausführungsform des Pipeline-Systems nach Figur
1 und 4, wobei die Isolation an der Verbindungsstelle der Entspannungskegel und
des inneren Rohrs vorgesehen ist.
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Insbesondereunter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 3 weist das Pipeline-System
nach dieser Ausführunsform eine Mehrzahl an Bauabschnitten 10 auf, bestehend aus
einem inneren Rohr 12, einem äußeren Rohr 14 und einem Paar Entppannungskegel, die
das innere Rohr 12 und das äußere Rohr 14 benachbart zu gegenüberliegenden Endteilen
jedes Bauabschnitts 10 verbinden.
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Nach einer bevorzugten erfindungsgemäßen Bauart des Pipeline-Systems
für flüssiges Erdgas ist das äußere Rohr oder Umkleidung 14 aus schweißbaren Stählen,
wie z.B. Stahl der Bezeichnung A.S.T.M. 36 gefertigt. Wenn auch nicht bevorzugt,
kann jedoch ein derartiges äußeres Rohr oder Umkleidung auch aus in
geeigneter
armiertem vorgespannten Beton bestehen. Das innere Rohr oder Umkleidung 12 sollte
bei niedrigen Temperaturen hohe Festigkeitseigenschaften besitzen und besteht vorzugsweise
aus Nickelstählen, z.B. 3%, 5% oder 9% nickelenthaltenden Stählen, die ebenfalls
einen niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten besitzen.
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Die Entspannungsvorrichtungen in Form der Entspannungskegel 16 stellen
ein besonderes erfindungsgemäßes Merkmal dar, und wie weiter oben angegeben, dienen
derartige Entspannungskegel der Befestigung des inneren Rohss 12 an dem äußeren
Rohr 14 und halten derartige Rohre in derem konzentrischen Verhältnis zueinander
und übertragen die Belastungen von einem der inneren und äußeren Rohre zu dem anderen
und übertragen insbesondere eine zusammendrückende Krafteinwirkung von dem inneren
Rohr 12 in eine Zugbelastung an dem äußeren Rohr 14. Die Entspannungskegel 16 ergeben
ebenfalls einenhohen Widerstand gegenüber der Wärmeübettragung von dem äußeren Rohr
14 zu dem inneren Rohr 12.
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Dieser zusätzliche Widerstand bezüglich der Wärmeübertragung bedingt
durch den Entspannungskegel ist auf dessen Länge und be-Konfiguration zurückzuführen.
Die Kegel 16/stehen somit vorzugsweise aus Materialein hoher Festigkeit, die einen
hohen Steifemodul beitzen, wie Stähle, z.B. die oben angegebenen Nickelstähle für
kryogene Verwendung oder andere Metalle, die rostfreien Stähle, die für die Verwendung
bei niedrigen Temperaturen vorgesehen sind.
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Wo dies zweckmäßig erscheint, können in den Kugeln 16 Löcher oder
ausgeschnittene Teile vorgesehen werden, um den Wärmewiderstand derselben zu verändern.
Ebenso können derartige Kegel in Form eines offenen Netzkorbes ausgebildet sein
oder derartige Kegel können durch eine Mehrzahl Stangen ersetzt werden, die in ähnlicherweise
zwischen dem inneren Rohr 12 und dem äußeren Rohr 14 verbunden sind. Wahlweise kann
eine ehrzahl unterschiedlicher Entspannungsvorrichtungen Anwendung
finden,
wie z.B. eine Kombination aus Entspannungskegeln und Stangen.
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Die Kegel 16 sind an dem äußeren Rohr 14 jedes Bauabschnittes 10 durch
Verbinden an dem äußeren Ende jedes Kegels an einem Kragen 18 vermittels Verschweißen
befestigt und ein Ring 20 ist um den äußeren Umfang des Kragens 18 in der Mitte
gelagert und in geeigneter Weise vermittels Verschweißen daran befestigt.
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Es ist ein Ring 22 um den inneren Umfang des äußeren Rohrs 14 angeordnet
und daran vermittels Verschweißen befestigt, wobei dieser Ring 22 benachbart zu
einem Endteil des Kragens 18 vorliegt und ein anderer Ring 24 ist mit dem äußeren
Rohr 14 vermittels Verschweißen verbunden, wobei der Ring 24 ein Spaltring ist,
wie bei 26 angezeigt, und ein sich nach innen erstreckendes Teil 28 und ein sich
nach außen erstreckendes Teil 30 aufweist. Das sich nach innen erstreckende Teil
28 des Spaltrings 24 liegt im Abstand von dem Ring 22 vor und ist benachbart zu
dem anderen Endteil des Kragens 18 angeordnet.
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Ein im wesentlichen U-förmiger Isolator 32 mit sich nach außen erstreeckenden
Endteilen 34 ist in einem Abstandsraum vorgesehen, der zwischen den äußeren Oberflächen
des Kragens 18 und dein daran befestigten Ring 20 und den benachbarten inneren Oberflächen
der Ringe 22 und 24, die an dem äußeren Rohr 14 befestigt sind und der inneren Oberfläche
des Rohrs 14 zwischen den Ringen 22 und 24 vorliegt. Ein derartiger Isolator 32
kann aus jedem geeigneten Isolationsmaterial mit hohen zusammendrückenden Kräften,
wie Teflon (Polytetrafluoräthylen) oder jedem äquivalenten Kunststoff-Isolationsmaterial
niedriger Wärmeleitfähigkeit bestehen, und der Isolator 32 kann gegebenenfalls mit
den äußeren Oberflächen des Kragens 18 und dem Ring 20 verbunden oder in anderer
Weise daran befestigt sein. Somit werden der Ring 20 und der Isolator 32 zwischen
den Rngen 22 und 24 vermittels eines Preßsitzes in Lage gehalten. Ein derartiger,
zwischen jedem der Entspannungskegel
16 und deren entsprechende
Verbindungen mit dem äußeren Rohr 14 über die Ringe 24 und 22 angeordneter Isolator
32 vergrößert weiterhin den Widerstand des Wärmeflusses zwischen dem äußeren Rohr
14 und dem inneren Rohr 12.
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Ein Paar Flansche 35 und 36 sind vermittels Verschweißen um das äußere
Rohr 14 an gegenüberliegenden Seiten und eng benachbart zu dem äußeren Endteil 30
des Rings 24 verbunden. Die Flansche 35 und 36 und das äußere Endteil 30 des Rings
24 swnd der zwischen diesen Flanschen vorliegt, sind mit geeignet ausgerichteten
Löchern versehen, um eine Vielzahl Bolzen 38 aufzunehmen, die mit Muttern 40 versehen
sind.
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Die Entspannungskegel 16 sind vermittels Verschweißen bei 41 mit einer
Buchse 42 verbunden, die ihrerseits um den äußeren Umfang des Rohrs 12 angeordnet
oder verschweißt ist. Benachbarte miteinander in Eingriff kommende Abschnitte des
inneren Rohrs 12 der benachbarten Bauabschnitte 10 sind miteinander vermittels Flanschen
44 und 46 verbunden, die mit den benachbarten Enden derartiger Rohrabschnitte verbunden
sind und diese Flansche sind miteinander vermittels einer Bolzen-Mutter-Anordnung
48 verbunden. Die benachbarten miteinander in Eingriff stehenden Abschnitte des
Rohrs 12 können ebenfalls anders als durch Verschweißen verbunden sein.
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Wenn die Bolzen 38 für das Verbinden der miteinander in Eingriff stehenden
Flansche 35 und 36 angezogen werden, weist das innere Rohr 12 für jeden Bauabschnitt
eine derartige Länge auf, daß dasselbe einer zusammendrückenden Krafteinwirkung
ausgesetzt wird, und die übertragung der zusammendrückenden Krafteinwirkung von
dem inneren Rohr 12 zu dem äußeren Rohr 14 vermittels der Entspannungskegel 16 bedingt,
daß das äußere Rohr 14 unter Spannung gesetzt wird. Diesbezüglich bilden die zwei
äußeren Ringe 22, die an das äußere Rohr 14 benachbart gegenüberliegender Endteile
jedes Bauabschnittes geschweißt sind, stützringe und die zwei inneren Ringe 24 an
gegenüberliegenden Endteilen jedes Bauabschnittes bilden Spannungsringe.
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Es versteht sich, daß die Anordnung einschließlich der zusammenwirkenden
Flansche 35 und 36, Bolzen 38 und Spaltring 24 eine vollständige Entfernung des
inneren Rohrs 12 und der Entspannungskegel 16 ermöglicht.
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Vorzugsweise wird die Isolation, wie allgemein bei 50 angegeben, in
dem ringförmigen Raum zwischen dem inneren Rohr 12 und dem äußeren Rohr 14 vorgesehen.
Zu diesem Zweck wird ein Isolationsmaterial ausgewählt, daß geringe Wärmeleitfähigkeits-und
ebenfalls hohe zusammendrückende Kräfte besitzt. Eine derartige Isolation unterstützt
eine kontinuierliche seitliche Stützte über die Länge des inneren Rohrs 12, wenn
dasselbe unter einer zusammendrückenden Krafteinwirkung steht, wodurch ein Verziehen
des inneren Rohrs verhindert wird. Ein Beispiel für eine geeignete Isolation 50
stellt expandiertes zellulares Polystyrol dar, wie ein Produkt mit der Bezeichnung
Styrofoam HD 1435 oder expandierte Polystyrol-Kügelchen, wie in der Figur 2a gezeigt.
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Es können jedoch auch andere Isolationsmaterialien, wie ein Polyurethan
mit geschlossenen Zellen und hoher zusammendrückender Kraft angewandt werden.
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Somit ergibt sich, daß die inneren und äußeren Rohre 12 und 14, die,
wie weiter oben erläutert, durch die zusammenwirkenden Entspannungskegelanordnungen
16 miteinander verbunden sind, ein einheitliches Pipeline-System bilden. Wie weiter
oben erwähnt, werd das Rohr 12 durch Anziehen der Bolzen 38 zusammengedrückt und
derartige Druckbelastungen werden über die erforderliche Umfangslänge des inneren
Rohrabschnittes 12 jedes Bauabschnittes übertragen, wobei diese Länge durch die
Wandstärke des inneren Rohrs und dessen mechanische Eigenschaften bestimmt wird.
Somit kann das innere Rohr 12 in der obigen Weise in einem Ausmaß zusammengedrückt
werden, daß sich angenähert eine Gleichgewichtsbelastung bei einer kleinstmölich
ausgelegten Temperatur von etwa -155 0C ergibt und dies stellt die angenäherte Betriebstemperatur
des inneren Rohrs 12 dar, wenn flüssiges Naturgas durch dasselbe fließt. Es ergibt
sich, daß der
Belastungswert bei jeder Betriebstemperatur unter
Normaltemperatur durch den Betrag des Zusammendrückens des inneren Rohrs während
des Zusammenbaues gesteuert werden kann. Es versteht sich, daß ein Vorzusammendrücken
des inneren Rohrs durch geeignete Anordnungen, andere als die Flanschverbchraubungen,
erzielt werden kann.
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Es versteht sich, daß die Isolation 50 ebenfalls in dem ringförmigen
Raum 52 zwischen dem inneren Rohr 12 und dem Teil des äußeren Rohrs 14, gekennzeichnet
bei 54, der zwischen benachbarten Bauabschnitten 10 vorliegt, als auch in dem ringförmigen
Raum zwischen den inneren und äußeren Rohren jedes Bauabschnittes 10 angeordnet
sein kann.
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Durch geeignete Kombination des Wärmeausdehnungskoeffizienten der
beiden inneren und äußeren Rohre 12 und 14 kann der Temperaturbereich, in dem jedes
Rohr wirkt, das Durchmesserverhältnis der zwei Rohre und das Dickeverhältnis derselben,
das gesamte Zusammenziehen des Rohrsystems aufgrund eines Temperaturabfalls des
Systems kleinstmöglich gehalten werden.
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In der Figur 4 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Pipeline-Systems
nach den Figuren 1 bis 3 erläutert. In der Figur 4 sind benachbarte Enden der Abschnitte
12' des inneren Rohrs 12 jedes Bauabschnittes 10' mit Buchsen 58 um den äußeren
Umfang des Rohrabschnittes 12' versehen, wobei diese Buchsen vermittels Verschweißen
mit den Rohrabschnitten verbunden sind, sowie gekerbt, wie bei 59 angezeigt, um
zusätzliche Steifheit zu vermitteln. Die Entspannungskegel 60, die mit den inneren
und äußeren Rohren 12 und 14 verbunden sind, sind ähnlich den Entspannungskbegeln
16 gemäß Figur 1 mit der Ausnahme, daß die Entspannungskegel 60 mit Schlitzen oder
Löchern 62 versehen sind, um den Wärmewiderstand derartiger Kegel zu verändern.
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Die Entspannungskegel 60 an gegenüberliegenden Endteilen jedes Baubbschnittes
107 sind an deren inneren Enden vermittels Verschweißen an den Kragen 58 verbunden.
Die gegenüberliegenden
äußeren Enden derartiger Entspannungskegel
sind mit dem äußeren Rohr 14 in gleicher Weise, wieweiter oben hinsichtlich der
Bauart gemäß Figur 1 verbunden. Der Isolator 32 liegt an der Verbindungsstelle der
Entspannungskegel 60 mit dem äußeren Rohr 14, mit Ausnahme desjenigen gemäß Figur
4, wie sich deutlicher aus der Figur 5 ergibt, vor. Ein Ring 64 ist vorgesehen,
der mit dem inneren Umfang des äußeren Rohrs 14 an der Stelle des sich nach außen
erstreckenden Spaltrings 24, Figur 1, verschweißt ist. Wie sich anhand der Figur
5 ergibt, sind somit die Bestandteile 18, 20 und 32 in den Ringen 22 und 64 verriegelt
und verbinden somit die Entspannungskegel 60 mit dem äußeren Rohr 14. Die Abschnitte
des inneren Rohrs 12' jedes Bauabschnittes 10' werden vor-zusammengedrückt und diese
zusammendrückende Krafteinwirkung wird vermittels der Kegel 60 auf des äußere Rohr
14 als eine Zugbelastung übertragen. Benachbarte Enden der Abschnitte 12' der benachbarten
Bauabschnitte werden sodann an deren anstoßenden Enden miteinander verschweißt,
wie bei 56 gezeigt.
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Die äußeren Rohrabschnitte oder Abdeckungen 54', wie in der Figur
6 weiter erläutert, sind zwischen den Bauabschnitten 14 vorgesehen. Die Rohrabschnitte
54' sind ähnlich den Roihrabschnitten 54 gemäß Figur 1 und können in Form miteinander
in Eingriff stehender Halbumkleidungen 54a und 54b zwecks leichteren Zusammenbaues
vorliegen. Der Isolator 50 ist durch den gesamten ringförmigen Raum zwischen dem
inneren Rohr 12 und dem äußeren Rohr 14 , einschließlich des ringförmigen Raums
zwischen den benachbarten Endteilen des inneren Rohrabschnittes 12' und der benachbarten
äußeren Rohrabschnitte 54' zwischen benachbarten Bauabschnitten, vorgesehen.
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Theoretisch besteht weder eine zusammendrückende noch Zugbelastung
in dem äußeren Rohrabschnitten 54', die aus den halben Umkleidungen 54a und 54 b
bestehen, da dort kein Zusammendrücken
in den Endabschnitten 12'
des inneren Rohrs 12 zwischen den Entspannungskegeln 60 der benachbarten Bauabschnitte
10' vorliegt. Die kurze Länge derartiger innerer Rohrabschnitte 12' zwischen den
Kegeln 60 führt zu einem Zusammenziehen bei Temperaturabfall. Dieses Zusammenziehen
wiederum führt zu einer Belastung in den gegenüberliegenden äußeren Rohrabschnitten
54'.
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Die Art einer derartigen Belastung, d.h. Spannung oder Zusammendrücken
hängt von dem Ausdehnungskoeffizienten und der Temperaturveränderung der inneren
Rohrabschnitte 12' ab und diese Werte gelten ebenfalls bezüglich der äußeren Abschnitte
oder Umkleidungen 54'.
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Die Figur 7 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform des Pipeline-Systems
gemäß Figur 4. Bei der Figur 7 ist das Isolationsteil 32 an der Verbindungsstelle
zwischen Entspannungskegeln 60 und dem inneren Rohr 12 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform
ist das innere Ende jedes Entspannungskegels 60 vermittels Verschweißen mit einem
äußeren Ring 66 verbunden, der um die Buchse 58 angeordnet ist, die mit benachbarten
Endteilen der Rohrabschnitte 12', wie in der Figur 4 gezeigt, verbunden ist. Ein
Ring 68 ist mit dem Umfang der Buchse 58 benachbart, jedoch in einem kurzen Abstandsverhältnis
von dem Ring 66 verbunden.
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Ein dritter Ring 70 ist um die Buchse 58 herum angeordnet und liegt
in einem kurzen Abstandsverhältnis von dem mittleren Ring 68 vor. Der praktisch
U-förmige Isolator 32, ähnlich demjenigen nach den Ausführungsformen der Figuren
1 und 4, ist in dem Raum zwischen dem mittleren Ring 68 und den benachbarten Ringen
66 und 70 angeordnet und es liegt ein Kragen 72 gegenüberliegend zu der Umfangsfläche
des Rings68 vor und ist mit den Ringen 66 und 70 verbunden. Das äußere Ende des
Entspannungskegels 60 ist bei 73 vermittels Verschweißen mit der inneren Oberfläche
des äußeren Rohrs 14 an den Enden jedes Bauabschnittes 10' verbunden.
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Wenn gegebenenfalls eine größere Wärmeisolation zwischen den Entspannungskegeln
und den inneren und äußeren Rohren erzielt werden soll, kann ein Isolator, wie der
Isolator 32, an der Verbindungsstelle der Entspannungskegel sowohl mit den inneren
als auch den äußeren Rohren vorgesehen werden.
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Aus dem obigen ergibt sich, daß erfindungsgemäß eine relativ einfache
und wirtschaftliche Anordnung für die Temperaturkompensation kryogener Pipeline-Systeme
geschaffen wird, die insbesondere für den Transport flüssigen Naturgases ausgelegt
ist, wobei praktisch die Wirkungen des Zusammenziehens des Flüssigkeiten derartig
niedriger Temperatur transportierenden Rohrsystems kleinstmöglich gehalten werden.
Das System ist so geschaffen, daß jegliches Verziehen oder Versagen der Leitung
aufgrund entweder von Zusammenziehen oder Ausdehnen vermieden wird. Das erfindungsgemäße
System gestattet die Anwendung billigerer Stähle für das innere Rohr, das zum Transport
der kryogenen Flüssigkeit angewandt wird, und obgleich das erfindungsgemäße Pipeline-System
für die Anwendung mit geraden Rohren beschrieben und gezeigt worden ist, versteht
es- sich, daß das System ebenfalls für die Anwendung mit gebogenen oder unregelmäßig
ausgerichteten Pipelines geeignet ist.
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Die erfindungsgemäße Sipeline-Konstruktion ist insbesondere für die
Anwendung vmrgespannter Rohrabschnitte ausgelegt; wie die herkömmlichen Pipeline-Verschweißungstechniken
für ein Verschweißen ben#chbarter Bauabschnitte können direkt angewandt werden und
zwar sowohl für Verlegen durch Schiffe oder Schleppen von der Küste.
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Das Pipeline-System gemäß der Erfindung kann für Verlegen unter Wasser,
z.B. in Seen, Flüssen und dem Ozean und unter normalen Boden oder Permafrost ausgelegt
werden.